- •Волновая и квантовая оптика. Атомная и ядерная физика.
- •Воронеж
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •I. Геометрическая оптика
- •II. Волновая оптика Когерентность и монохроматичность световых волн
- •Интерференция света
- •Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников
- •Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля
- •Метод зон Френеля
- •Дифракция в параллельных лучах на одной щели
- •Дифракция на дифракционной решетке
- •Дифракция рентгеновских волн на пространственной кристаллической решетке. Формула Вульфа-Брэгга
- •Дисперсия света
- •Электронная теория дисперсии света
- •Поляризация света. Естественный и поляризованный свет
- •Закон Малюса
- •Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера
- •Двойное лучепреломление
- •III. Квантовая оптика Тепловое излучение и его характеристики
- •Закон Кирхгофа
- •Закон Стефана-Больцмана
- •Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела . Закон смещения Вина
- •Формула Рэлея-Джинса
- •Формула Планка
- •Внешний фотоэффект и его законы
- •Уравнение Эйнштейна
- •Давление света
- •IV. Элементы квантовой механики Гипотеза де Бройля
- •Соотношение неопределенностей
- •Волновое уравнение Шредингера
- •Волновая функция (X, y, z, t)
- •Уравнение Шредингера для стационарных состояний
- •Уравнение Шредингера для микрочастицы в одномерной прямоугольной потенциальной яме
- •V. Атомная физика Теория атома Бора. Постулаты Бора
- •Квантовые числа
- •Спин электрона
- •Принцип Паули
- •VI. Физика твердого тела Классическая и квантовая статистики
- •Статистика Бозе - Эйнштейна
- •Статистика Ферми - Дирака
- •Энергетические зоны в кристаллах. Классификация твердых тел по зонной теории
- •Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников
- •Контакт электронного и дырочного полупроводников
- •Полупроводниковый диод и его вольт - амперная характеристика (вах)
- •VII. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц Состав и характеристики атомного ядра
- •Спин ядра
- •Ядерные силы
- •Энергия связи ядра. Дефект массы
- •Радиоактивность
- •Ядерные реакции
- •Реакция деления ядер. Цепная реакция
- •Реакция синтеза атомных ядер
- •Классификация элементарных частиц по типу взаимодействия между ними
- •Вопросы для самоподготовки
- •Библиографический список
Вопросы для самоподготовки
Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференция света. Расчет интерференционной картины от двух источников.
Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света и волновой механизм переноса световой энергии.
Дифракция в параллельных лучах на одной щели и дифракционной решетке.
Дифракция рентгеновских волн на кристаллической решетке. Формула Вульфа-Брэгга. Исследование структуры кристаллов.
Дисперсия света. Области нормальной и аномальной дисперсии. Электронная теория дисперсии.
Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Поляризация при отражении преломлении на границе5 раздела двух диэлектриков. Закон Брюстера.
Двойное лучепреломление. Одноосные кристаллы.
Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа для равновесного теплового излучения. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.
Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. «Ультрафиолетовая катастрофа». Квантовая гипотеза и формула Планка для испускательной способности абсолютно черного тела.
Внешний фотоэффект и его экспериментальные законы. Квантовая теория фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.
Фотоны. Масса и импульс фотона. Давление света.
Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Формула Де Бройля.
Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип причинности в квантовой механике.
Волновая функция и ее статистический смысл. Уравнение Шредингера для стационарных состояний микрочастиц.
Решение уравнения Шредингера для микрочастицы в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Квантование энергии и импульса.
Спин электрона. Спиновое квантовое число. Фермионы и бозоны. Принцип Паули.
Понятие о квантовой статистике Бозе - Эйнштейна. Фотонный и фононный газы. Распределение фононов по энергиям.
Понятие о квантовой статистике Ферми - Дирака. Распределение электронов проводимости в металле по энергиям. Энергия Ферми.
Энергетические зоны в кристаллах. Распределение электронов по энергетическим зонам. Металлы, диэлектрики и полупроводники.
Собственная и примесная проводимость полупроводников.
Контакт электронного и дырочного полупроводника. Образование запирающего слоя. Диод и его вольт - амперная характеристика.
Составные части атомного ядра. Основные характеристики нуклонов. Момент импульса ядра и его магнитный момент.
Взаимодействие нуклонов. Понятие о свойствах и природе ядерных сил.
Правила смещения. Закономерности альфа-, бета- и гамма - излучений атомных ядер.
Устойчивость ядер. Энергия связи. Дефект массы.
Реакция деления ядер. Цепная реакция деления. Понятие о ядерной энергетике.
Реакция синтеза атомных ядер. Проблема управляемых термоядерных реакций.
Классификация элементарных частиц по типу взаимодействия между ними. Основные характеристики четырех типов взаимодействия.